一种具有感温改变和光学随角异色的材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有感温改变和光学随角异色的材料，包括温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，或温变材料和光学随角异色材料形成的混合结构，或温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构。其颜色效果随温度和角度的变化而变化，包括但不限于亮度、色相及随角色变的变化，拓宽了光变颜料的色域，丰富了光变颜料的颜色显示效果，具备多重防伪，新颖的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有感温改变和光学随角异色的材料及其制备方法
：本专利技术涉及光学防伪
，具体涉及一种具有感温改变和光学随角异色的材料及其制备方法。
技术介绍
：热敏变色材料是指具有热致变色性能的材料。热致变色性，即某些物质可在特定环境温度下由于结构变化而发生颜色变化，也称为“热变色性”或者“热敏变色性”。热敏变色材料的用途是多方面的，目前其使用范围主要在印刷、涂料、玩具、防伪、纺织服装和日常用品等方面。通常热敏变色材料有三种类型：微胶囊型，重金属复盐络合物型和液晶型，前者是由电子转移型有机或无机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变，例如专利CN102321472A。后两者是通过结构或相变实现。通常有二段变色、三段变色甚至多段变色。基于薄膜多光束干涉原理制得的光学变色颜料(OVP)以及由此制得的光学变色油墨(OVI)是防伪领域的高端防伪材料，现有技术中，通常采用五层对称结构:半吸收层/介质层/反射层/介质层/半吸收层或高低折射率介质层交替结构，相关的专利有US4779898、US5059245、ZL02816899、CN200480002344.0由其印刷的产品，具有颜色显示随着人眼观察视角的变化而变化，这种变色特性采用通常的彩色复印、电子扫描都无法再现，防伪性能极强，在货币、有价证券等金融安全产品防伪中发挥着极大的作用；近年来在烟酒产品防伪包装以及高端涂装市场上也获得了广泛的应用，特别是在日用商品中的应用，要求该类随角异色材料除具有光变防伪功能外，还要有较好的颜色显示效果，以便于与印刷版面具有良好的色彩匹配。随角异色材料随观察角度的不同能展现出明度和色调不同的颜色的一种光学效应，是由效应颜料对入射光的不同散射和反射方式所致。基于牛顿光干涉效应的原理，两列符合相干干涉的波叠加，随光程差变化时而变化。当几乎垂直于涂膜观察时，涂膜显示出正面色；当几乎平行于薄膜观察时，涂膜展现出掠视色；当视角位于上述两个极端位置之间的任一角度时，薄膜展现出的颜色可用变角色度计测定之。现有的技术中，温变材料没有随角变色的效果，而随角异色的材料没有感温变色的效果，具有感温改变和光学随角异色的材料目前没有报道。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种具有感温改变和光学随角异色的材料，其颜色效果随温度和角度的变化而变化，在CIE体系中，在某一温度下，其展示出的颜色随角度变化轨迹，是一条曲线；而在另一温度下，表现出另一种随角色变的效果，即与第一条曲线不同的第二条曲线。变色曲线的多少，取决于温变材料是多少段变色，其展示出的颜色随角度变化轨迹，由原来的一条线，变为两条线、三条线甚至是一个面，所述的变色效果，包括但不限于亮度、色相及随角色变的变化，拓宽了光变颜料的色域，丰富了光变颜料的颜色显示效果，具备多重防伪，新颖的特性。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种具有感温改变和光学随角异色的材料，包括温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，或温变材料和光学随角异色材料形成的混合结构，或温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构。特别地，所述温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，基本结构为温变材料和光学随角异色材料交替排列。所述的温变材料和光学随角异色材料形成混合结构，基本结构为温变材料和光学随角变色材料随机混合排列。特别地，温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构，基本结构为(HL)nH，其中H代表高折射率材料，L代表低折射率材料，n为自然数，H和/或L具有随温改变微观结构的功能，从而实现随温变色。根据所需的光学变色效果，其物理厚度从3纳米至3微米不等。或，温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构，基本结构为(ML)nM，其中M代表金属材料，L代表具有随温改变微观结构的功能材料，n为正整数，从而实现随温变色。其物理厚度根据所需的光学变色效果，从3纳米至3微米不等。特别地，所述具有感温改变和光学随角异色的材料，还可以加入若干修饰材料或修饰层。所述的温变材料包括但不限于：高温变色(即温度升高时变成另一颜色或从有色变无色，无色变有色)、低温变色(即温度降低时变成另一颜色或从有色变无色，无色变有色)，可逆或不可逆变色、二段或多段变色材料。所述温变材料为有机胶囊型或无机物V2O5、、Bi2O3、MnO2及其掺杂W6+、Mo6+、F-、Al3+、Cu2+中的一种以上。所述光学随角异色材料指颜色或亮度随角度变化而变化的材料，包括但不限于：层结构、微胶囊结构、胆甾相液晶结构及其混合结构，其制备办法包括物理/化学沉积、包覆、化学合成等。所述光学随角异色材料包括透明度(透光率)为5％-97％的介质复合材料、介质-金属复合材料、金属薄片、液晶材料、镭射薄片、珠光、磁性薄片、磁性珠光及其混合物等。所述具有感温改变和光学随角异色的材料，温变材料和光学随角异色材料形成层状结构，制备方法如下：1)先在材料的某一面沉积、包覆、吸附、印刷、制墨、转移、喷涂、涂布、填充一层温变材料或随角异色材料中的一种；2)然后在同一面或另一面沉积、包覆、吸附、印刷、制墨、转移、喷涂、涂布、填充一层随角异色材料或温变材料中的另一种；3)重复上述的步骤1)和/或步骤2)，形成层状结构。所述具有感温改变和光学随角异色的材料，温变材料和光学随角异色材料形成混合结构，制备方法如下：将所述的温变材料和光学随角异色材料混合，通过吸附、包覆、制墨、喷涂、涂布、填充等形成混合结构。所述具有感温改变和光学随角异色的材料，温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构，制备方法选用物理气相沉积(PVD)如电阻蒸发、电子束蒸发、溅射沉积等的一种或上述三种方式的任意组合在玻璃基底上镀膜实现。本专利技术的有益效果如下：本专利技术具有感温改变和光学随角异色的材料，其颜色效果随温度和角度的变化而变化，在CIE体系中，在某一温度下，其展示出的颜色随角度变化轨迹，是一条曲线；而在另一温度下，表现出另一种随角色变的效果，即与第一条曲线不同的第二条曲线。变色曲线的多少，取决于温变材料是多少段变色，其展示出的颜色随角度变化轨迹，由原来的一条线，变为两条线、三条线甚至是一个面，所述的变色效果，包括但不限于亮度、色相及随角色变的变化，拓宽了光变颜料的色域，丰富了光变颜料的颜色显示效果，具备多重防伪、新颖的特性，填补了目前光学变色颜料在的固有缺陷。附图说明：图1实施例1的具有感温改变和光学随角异色的材料的结构示意图；其中，1、温变材料，2、光学随角异色材料。图2实施例2的具有感温改变和光学随角异色的材料的结构示意图；其中，1、温变材料，2、光学随角异色材料。图3实施例3的具有感温改变和光学随角异色的材料的结构示意图；其中，1、温变材料层，2、介质层，3、温变材料或反射层；图4为本专利技术具有感温改变和光学随角异色的材料颜色变化轨迹示意图。具体实施方式：以下是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术的限制。实施例1：结构如图1所示的一种具有感温改变和光学随角异色的材料，包括温变材料和光学随角异色材料，形成层状结构，基本结构为温变材料层和光学随角异色材料层交替排列。制备方法如下：1)先在材料的某一面沉积、包覆、制墨、喷涂、涂布、填充一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，包括温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，或温变材料和光学随角异色材料形成的混合结构，或温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，包括温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，或温变材料和光学随角异色材料形成的混合结构，或温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构。2.根据权利要求1所述具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，所述温变材料和光学随角异色材料形成的层状结构，基本结构为温变材料和光学随角异色材料交替排列。3.根据权利要求1所述具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，所述的温变材料和光学随角异色材料形成混合结构，基本结构为温变材料和光学随角变色材料随机混合排列。4.根据权利要求1所述具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构，基本结构为(HL)nH，其中H代表高折射率材料，L代表低折射率材料，n为自然数，H和/或L具有随温改变微观结构的功能，其物理厚度从3纳米至3微米。5.根据权利要求1所述具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，温变材料在膜系结构中作为光学功能层的膜系结构，基本结构为(ML)nM，其中M代表金属材料，L代表具有随温改变微观结构的功能材料，n为正整数，其物理厚度从3纳米至3微米。6.根据权利要求1所述具有感温改变和光学随角异色的材料，其特征在于，所述具有感温改变和光学随角异色的材料，还可以加入若干修...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑康培，
申请(专利权)人：东莞市斯缤克化工科技有限公司，丝艾合肥包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44